Как антиоксидант, мелатонин способен проникать через все биологические барьеры. Универсальность антиоксидантного действия мелатонина определяется тем, что его присутствие наблюдается во всех клеточных структурах, в том числе и в ядре, что является очень важным критерием. Эффекты этого универсального гормона вовсе не связаны с действием на рецепторы клеточных мембран. Его действие непосредственно обусловлено тем, что сам гормон проникает в клетки и взаимодействует практически со всеми субклеточными структурами, включая ядро. Можно сказать, что мелатонин воздействует на свободнорадикальные процессы в любой клетке человеческого организма, а не только в тех клетках, которые имеют рецепторы к мелатонину. Также важно учитывать то, что этот универсальный гормон обеспечивает защиту липидов, белков, а также ДНК от процессов свободнорадикального повреждения. Таким образом, можно сделать вывод о том, что мелатонин, без преувеличения, является главной молекулой в системе защиты организма от окислительного стресса, обеспечивая нейтрализацию перекиси водорода, способствует уничтожению свободных радикалов.